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c++ - 为什么我应该更喜欢使用免费商店而不是堆？

coder 2024-02-13 原文

在 Exceptional C++ 中，Herb Sutter 在第 35 条中写道:

Prefer using the free store (new/delete). Avoid using the heap (malloc/free).

我为什么要这样做？

如果一个实现选择使用 malloc 来实现 new，可能会产生开销，因此就性能而言，这看起来像是一个糟糕的建议。

最佳答案

C++中的new和delete关键字通常是根据malloc和free来实现的，但是它们'旨在做不同的事情。

在 C++ 中，如果你说

new T(/* args */)

C++ 将执行以下操作:

  • 尝试分配足够的内存来容纳 T 类型的对象。
  • 失败时，尝试使用新的处理程序释放空间，如果没有可用内存，最终会抛出一个 std::bad_alloc 对象。
  • 尝试在该内存块中构建类型为 T 的对象。
  • 如果构造 T 类型的对象抛出异常，则自动释放内存。

如果您只使用 malloc，则必须手动完成所有这些步骤，这将非常非常非常。它可能看起来像这样:

T* memory = nullptr;
while (true) {
   memory = static_cast<T*>(malloc(sizeof(T)));
   if (memory != nullptr) break;

   std::get_new_handler()();  
}

try {
    new (memory) T(/* args */);
} catch (...) {
    free(memory);
    throw;
}

这里还有一些我忽略的其他细微差别(比如调用 operator new 而不是 malloc，或者处理零大小的请求等)，但是我希望这有助于解释 new 和 malloc 的不同之处。

那么为什么要使用 new 而不是 malloc？嗯，有几个原因:

  • 它更安全。使用 malloc，您可以忘记检查空指针的返回类型，或者您可以请求错误的存储空间量，或者你可能忘记调用对象的构造函数，或者你可能忘记在构造函数抛出异常时释放内存，等等。

  • 类型安全性更高。 malloc 返回一个void*，它只是一个指向内存块的指针。使用 malloc，您必须将指针转换为正确的类型，这会在以后引入错误的可能性。

  • 它允许自定义。某些类型重载 operator new 以不寻常的方式请求内存，例如从池分配器或从某些内存块可能会更快，或者使用优化使用模式的自定义分配器。鉴于此，只需定义 operator new 和 operator delete，您就可以自动自定义为 T 类型的对象动态分配内存的所有时间。如果您使用 malloc，则必须在整个程序中追查所有内存分配位置。

也就是说，malloc 有一些优点。如果您确定要分配的对象是普通对象(如基元或仅保存数据的结构)，则使用 malloc 可能会稍微快一些。 malloc 还允许您使用 realloc，而 free 则不能。但老实说，在这种情况下，您最好只使用 std::vector 或 std::array，因为它们更安全、更易于调试，并且具有良好编译器支持的可能会被积极优化。

希望这对您有所帮助!

关于c++ - 为什么我应该更喜欢使用免费商店而不是堆？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/16404748/

amp商店codemallocsectionc++memory-managementnew-operator

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